Нейроморфный процессор Intel Loihi масштабируется до 8M нейронов, 64 ядер

Нейроморфный процессор Intel Loihi масштабируется до 8M нейронов, 64 ядер

Нейроморфные вычисления - это подмножество вычислений, которое пытается имитировать архитектуру мозга, используя современные технологические аналоги. Например, вместо реализации типичных тактовых частот процессора. Loihi основан на архитектуре нейронной сети. Базовый процессор Loihi содержит 128 нейроморфных ядер, три ядра процессора Lakefield (Intel Quark) и сеть связи вне кристалла. Теоретически, Loihi может масштабироваться до 4096 ядерных чипов и 16384 чипов, хотя Intel заявляет, что не планирует коммерциализировать такой большой дизайн.

Крупный план платы Intel Nahuku, каждая из которых содержит от 8 до 32 нейроморфных чипов Intel Loihi. Последняя нейроморфная система Intel, Pohoiki Beach, состоит из нескольких плат Nahuku и содержит 64 чипа Loihi. Пляж Похойки был представлен в июле 2019 года. (Фото: Тим Херман / Корпорация Intel)
Крупный план платы Intel Nahuku, каждая из которых содержит от 8 до 32 нейроморфных чипов Intel Loihi. Последняя нейроморфная система Intel, Pohoiki Beach, состоит из нескольких плат Nahuku и содержит 64 чипа Loihi. Пляж Похойки был представлен в июле 2019 года. (Фото: Тим Херман / Корпорация Intel)

«Благодаря чипу Loihi мы смогли продемонстрировать в 109 раз более низкое энергопотребление, используя тест глубокого обучения в режиме реального времени по сравнению с графическим процессором, и в 5 раз более низкое энергопотребление по сравнению со специализированным аппаратным обеспечением вывода IoT», - сказал Крис Элиасмит, соавтор Генеральный директор отдела прикладных исследований мозга и профессор Университета Ватерлоо. «Еще лучше, поскольку мы увеличиваем сеть в 50 раз, Loihi поддерживает результаты производительности в режиме реального времени и использует только на 30 процентов больше энергии, тогда как оборудование IoT потребляет на 500 процентов больше энергии и больше не работает в режиме реального времени».

Одна из плат Intel Nahuku, каждая из которых содержит от 8 до 32 нейроморфных чипов Intel Loihi, показанных здесь, сопряжена с комплектом разработки Intel Arria 10 FPGA. Последняя нейроморфная система Intel, Poihoiki Beach, анонсированная в июле 2019 года, состоит из нескольких плат Nahuku и содержит 64 чипа Loihi. Пляж Похойки был представлен в июле 2019 года. (Фото: Тим Херман / Корпорация Intel)
Одна из плат Intel Nahuku, каждая из которых содержит от 8 до 32 нейроморфных чипов Intel Loihi, показанных здесь, сопряжена с комплектом разработки Intel Arria 10 FPGA. Последняя нейроморфная система Intel, Poihoiki Beach, анонсированная в июле 2019 года, состоит из нескольких плат Nahuku и содержит 64 чипа Loihi. Пляж Похойки был представлен в июле 2019 года. (Фото: Тим Херман / Корпорация Intel)

Внедрение Pohoiki Beach не является крупнейшим запланированным развертыванием для нейроморфного чипа. Intel заявляет, что намерена развернуть еще более крупный проект под кодовым названием Pohoiki Springs, который обеспечит «беспрецедентный уровень производительности и эффективности для масштабируемых нейроморфных рабочих нагрузок».

Мы освещали достижения и исследования в области нейроморфных вычислений в течение нескольких лет в ET. Работа над этими процессорами тесно связана с работой, которая ведется в области ИИ и машинного интеллекта в целом, но нейроморфные вычисления касаются не только того, как эффективно выполнять рабочие нагрузки AI / ML на существующих чипах. Конечная цель заключается в создании процессоров, которые больше похожи на человеческий мозг.

Одна из странностей вычислительной техники состоит в том, что аналогии, сравнивающие функции человеческого мозга и работу компьютеров, так распространены. Человеческий мозг и классические компьютеры практически не пересекаются с точки зрения их функционирования. Транзисторы не эквивалентны нейронам, и модель шипящих нейронных сетей, которую Лойи использует для передачи информации через собственные ядра процессора, предназначена для того, чтобы быть ближе к биологическим процессам, которые используют люди и другие животные, чем традиционный кремний.

Проекты, подобные этому, имеют ряд долгосрочных исследовательских целей, конечно, но одна из самых фундаментальных - лучше понять, как работает мозг, чтобы скопировать часть своей энергоэффективности. Человеческий мозг работает примерно на 20 Вт. Ожидается, что суперкомпьютеры Exascale, которые считаются минимальными для расширенного нейронного моделирования чего-либо более сложного, чем дождевой червь, потребляют мегаватты энергии на суперкомпьютер. Разрыв между этими цифрами объясняет, почему мы так заинтересованы в долгосрочной энергоэффективности и вычислительном потенциале мозга в первую очередь. Такие архитектуры, как Loihi, - это не просто попытка написать программы, которые имитируют то, что могут делать люди; цель также состоит в том, чтобы скопировать аспекты нашей неврологии. Это делает их прогресс немного интереснее.

Характеристика изображения: Тим Херман / Intel Corporation

Читать далее

RISC-V делает шаг навстречу мейнстриму с платой SiFive Dev Board и высокопроизводительным процессором
RISC-V делает шаг навстречу мейнстриму с платой SiFive Dev Board и высокопроизводительным процессором

RISC V продолжает завоевывать рынок, на этот раз с более дешевой и более полнофункциональной тестовой материнской платой.

VIA Technologies и Zhaoxin укрепляют связи с разработчиками процессоров x86
VIA Technologies и Zhaoxin укрепляют связи с разработчиками процессоров x86

VIA и Zhaoxin углубляют свое стратегическое партнерство за счет дополнительной передачи интеллектуальной собственности, предназначенной для ускорения долгосрочной разработки продукта.

Intel представляет новые мобильные графические процессоры Xe Max для создателей контента начального уровня
Intel представляет новые мобильные графические процессоры Xe Max для создателей контента начального уровня

Intel выпустила новый потребительский мобильный графический процессор, но у него очень специфический вариант использования, по крайней мере, на данный момент.

Что значит для рынка ПК, если Apple сделает самый быстрый процессор?
Что значит для рынка ПК, если Apple сделает самый быстрый процессор?

M1 SoC от Apple может иметь огромное влияние на рынок ПК. По прошествии 25 лет x86 может больше не быть самой производительной архитектурой ЦП, которую вы практически можете купить.